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CN104902393B - 一种电声转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电声转换装置，包括：振动系统和具有磁间隙的磁路系统；振动系统包括：振膜、结合于振膜下方并且悬置于磁间隙中的音圈、结合于振膜一侧的压电片、与音圈连接的第一分频电路、以及与压电片连接的第二分频电路；第一分频电路将外部输入的第一路音频信号分频出低频信号输出至音圈；第二分频电路将外部输入的第二路音频信号分频出高频信号以驱动压电片。本发明同时具有动圈式的发声结构和压电式的发声结构，并且设置有两个分频电路，压电片有高频信号输入时带动振膜振动发声，音圈有低频信号时输入时在磁场的作用下带动振膜振动发声，从而实现了一种性能良好的超宽频带的电声转换装置。

Description

一种电声转换装置
技术领域
本发明涉及一种电声转换装置。
背景技术
普通动圈式的受话器(Receiver)和扬声器(Speaker)，以下统称为动圈式电声转换装置。不管是将其应用于手机或者耳机，受话器的高频频率响应曲线在6k-9kHz就会出现快速下跌，扬声器的高频频率响应曲线在十几KHz之后也会出现快速下跌，这也就是所说的高频截止频率。由于动圈电声转换装置的材料和工艺的限制，高频截止频率很难提升。
随着4G通讯的应用，要求超宽频带(super wideband)的电声转换装置，需要高频截止频率能够达到16kHz及以上，而现有的这种动圈式电声转换装置已经很难达到要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种超宽频带的电声装换装置的新技术方案。
本发明提供了一种电声转换装置，包括：振动系统和具有磁间隙的磁路系统；所述振动系统包括：振膜、结合于所述振膜下方并且悬置于所述磁间隙中的音圈、结合于所述振膜一侧的压电片、与所述音圈连接的第一分频电路、以及与所述压电片连接的第二分频电路；所述第一分频电路将外部输入的第一路音频信号分频出低频信号输出至所述音圈；所述第二分频电路将外部输入的第二路音频信号分频出高频信号以驱动所述压电片。
优选的，所述第一分频电路为低通滤波器，所述第二分频电路为高通滤波器。
优选的，所述振膜包括位于中心的平面部和位于所述平面部边缘的折环部，所述压电片设置于所述振膜的平面部的位置。
优选的，所述振动系统还包括与所述音圈固定的定心支片，所述定心支片包括形成于其表面的第一导电线路和第二导电线路，外部输入的第一路音频信号经所述第一导电线路输入至所述第一分频电路，外部输入的第二路音频信号经所述第二导电线路输入至所述第二分频电路。
优选的，所述第一分频电路和所述第二分频电路设置于所述定心支片的表面。
优选的，所述第一分频电路设置于所述定心支片的表面，所述第二分频电路设置于所述压电片的表面。
优选的，所述振动系统的排列方式为下列任一：从上至下依次为压电片、定心支片、振膜、音圈；或者，从上至下依次为振膜、压电片、定心支片、音圈；或者，从上至下依次为压电片、振膜、定心支片、音圈。
优选的，所述定心支片在其上表面设有两个与所述压电片电连接的第二焊盘并且在其下表面设有两个与所述音圈电连接的第一焊盘。
优选的，所述振膜的中心设有开口，所述定心支片包括中心部、外环，以及连接所述中心部和外环的连接部，所述第一焊盘和第二焊盘设置于所述定心支片的中心部。
本发明的发明人发现，在现有技术中还没有与动圈式发声结构结合的超宽频带的电声转换装置。因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。
本发明的电声转换装置同时具有动圈式的发声结构和压电式的发声结构，并且设置有两个分频电路，压电片有高频信号输入时带动振膜振动发声，音圈有低频信号时输入时在磁场的作用下带动振膜振动发声，从而实现了一种性能良好的超宽频带的电声转换装置。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实 施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1是本发明电声转换装置的结构示意图。
图2是本发明定心支片的结构示意图。
图3是本发明在定心支片的下表面设置第一导电线路和第一分频电路的结构示意图。
图4是本发明在定心支片的上表面设置第二导电线路和第二分频电路的结构示意图。
图5是本发明在压电片上设置第二分频电路的结构示意图。
附图标记说明
1前盖、2压电片、3定心支片、4振膜、5音圈、6框体和磁路系统、301外环、302中心部，303悬臂、100低通滤波器、200高通滤波器、31焊盘、33焊盘，32第一焊盘、34第二焊盘。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
本发明的电声转换装置包括振动系统、磁路系统、以及收容固定振动系统和磁路系统的外壳。磁路系统包括从上至下依次固定的华司、磁铁、 盆架等，磁铁可以包括中心磁铁和边磁铁，与之对应的，华司可以包括中心华司和边华司，中心磁铁和边磁铁之间的间隙即为磁间隙。当然，磁路系统的结构和磁间隙的设置也可以以其它方式实现，本领域技术人员可以根据现有技术和应用环境的需要进行设计。振动系统包括振膜、结合于振膜下方并且悬置于磁间隙中的音圈、结合于振膜一侧的压电片。
还包括与音圈连接的第一分频电路以及与压电片连接的第二分频电路，分频的目的是将信号的高频成分和低频成分分开,第一分频电路将外部输入的第一路音频信号分频出低频信号输出至音圈，第二分频电路将外部输入的第二路音频信号分频出高频信号以驱动压电片。两路音频信号的来源相同，但是第二路音频信号经过了功放电路功率会比较大。其中，第一分频电路可以例如为低通滤波器，第二分频电路可以例如为高通滤波器。
通过上述结构，实现了动圈式发声装置和压电式发声装置的结合。压电式发声装置的高频截止频率可以达到16kHz及以上，通过设置上述分频电路，压电片有高频信号输入时带动振膜振动发声，音圈有低频信号时输入时在磁场的作用下带动振膜振动发声，从而实现了一种超宽频带的电声转换装置。
另外，压电片设置于振膜的中心位置，这样压电片能够起到振膜补强部或者DOME的作用，例如振膜可以包括位于中心的平面部和位于平面部边缘的折环部，将压电片设置于振膜的平面部的位置。
参考图1-4所示为本发明电声转换装置的一个实施例，从上至下依次包括：前盖1、压电片2、定心支片3、振膜4、音圈5、框体和磁路系统6。
磁路系统具有磁间隙，前盖1和框体组成收容固定振动系统和磁路系统的外壳，磁路系统和框体示意性的一体绘制图1中。
压电片2、定心支片3、振膜4、音圈5组成振动系统。从图1中可以看出，振膜包括位于中心的平面部、位于平面部边缘的折环部、以及位于最外围的与外壳固定的固定部；压电片设置于振膜的平面部的上方，振膜的平面部在对应压电片的位置去料形成贯通的开口，压电片覆盖该开口并且与振膜结合在一起，这样设置后压电片能够起到振膜补强或者DOME的作用。图1为分解示意图，在组装好以后，音圈会悬置在磁路系统的磁间 隙中。
参考图2所示为定心支片3的示意性结构，定心支片3包括外环302和位于中心的中心部301，通过4条悬臂303(连接部)将中心部301和外环302连接起来。
参考图3所示为定心支片3的下表面，在下表面设有第一导电线路(图中没有示出)、由电感和负载电阻组成的一阶低通滤波器100、位于外环边角的两个焊盘31，位于中心部的两个第一焊盘32。第一导电线路通过焊盘31与外部电路电连接以接入第一路音频信号，经由一阶低通滤波器滤波取出低频信号，该低频信号通过第一焊盘32输出至音圈5。
参考图4所示为定心支片3的上表面，在上表面设有第二导电线路(图中没有示出)、由电容和负载电阻组成的一阶高通滤波器200、位于外环另外两个边角的两个焊盘33，位于中心部的两个第二焊盘34。第二导电线路通过焊盘33与外部电路电连接以接入第二路音频信号，经由一阶高通滤波器滤波取出高频信号，该高频信号通过第二焊盘34输出至压电片2。
在另一个实施例中，第二分频电路还可以设置在压电片2上。参考图5所示，由电容和负载电阻组成的一阶高通滤波器200设置在压电片2上。定心支片3上的第二导电线路通过焊盘33与外部电路电连接以接入第二路音频信号，然后将第二路音频信号通过焊盘34输出至一阶高通滤波器200滤波取出高频信号，由该高频信号驱动压电片振动。
以上实施例中，振动系统的排列方式从上至下依次为压电片、定心支片、振膜、音圈。或者，振动系统的排列方式从上至下依次为振膜、压电片、定心支片、音圈。或者，振动系统的排列方式从上至下依次为压电片、振膜、定心支片、音圈。在这几种排列方式中，定心支片都位于压电片和音圈之间，可以利用定心支片设置导电线路以及分频电路，又由于振膜的中心设有开口，所以可以在定心支片的中心部的上表面设置与压电片连接的第二焊盘，中心部的下表面设置与音圈连接的第一焊盘，这样的连接方式没有阻碍物连接线路短容易实现。
本发明的电声转换装置同时具有动圈式的发声结构和压电式的发声 结构，并且设置有两个分频电路，压电片有高频信号输入时带动振膜振动发声，音圈有低频信号时输入时在磁场的作用下带动振膜振动发声，从而实现了一种性能良好的超宽频带的电声转换装置。同时，本发明可以利用定心支片设置导电线路和分频电路，布线巧妙并且容易实现。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种电声转换装置，其特征在于，包括：
振动系统和具有磁间隙的磁路系统；
所述振动系统包括：振膜(4)、结合于所述振膜(4)下方并且悬置于所述磁间隙中的音圈(5)、结合于所述振膜(4)一侧的压电片(2)、与所述音圈(5)连接的第一分频电路、以及与所述压电片(2)连接的第二分频电路；
所述第一分频电路将外部输入的第一路音频信号分频出低频信号输出至所述音圈(5)；所述第二分频电路将外部输入的第二路音频信号分频出高频信号以驱动所述压电片(2)；
所述振动系统还包括与所述音圈(5)固定的定心支片(3)，所述定心支片(3)包括形成于其表面的第一导电线路和第二导电线路，外部输入的第一路音频信号经所述第一导电线路输入至所述第一分频电路，外部输入的第二路音频信号经所述第二导电线路输入至所述第二分频电路；
所述第一分频电路设置于所述定心支片(3)的表面，所述第二分频电路设置于所述定心支片(3)的表面或者所述压电片(2)的表面；
所述振膜(4)包括位于中心的平面部和位于所述平面部边缘的折环部，所述压电片(2)设置于所述振膜(4)的平面部的位置。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一分频电路为低通滤波器(100)，所述第二分频电路为高通滤波器(200)。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振动系统的排列方式为下列任一：从上至下依次为压电片(2)、定心支片(3)、振膜(4)、音圈(5)；或者，从上至下依次为振膜(4)、压电片(2)、定心支片(3)、音圈(5)；或者，从上至下依次为压电片(2)、振膜(4)、定心支片(3)、音圈(5)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述定心支片(3)在其上表面设有两个与所述压电片(2)电连接的第二焊盘(34)并且在其下表面设有两个与所述音圈(5)电连接的第一焊盘(32)。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述振膜(4)的中心设有开口，所述定心支片(3)包括中心部(301)、外环(303)，以及连接所述中心部(301)和外环(302)的连接部(302)，所述第一焊盘(32)和第二焊盘(34)设置于所述定心支片的中心部。
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